前言

近年来,随着我国沿海地区经济实力大幅提升和发展规模不断扩大,已出现建设用地的供需矛盾,有限的土地资源难以满足居住、工业、商业、交通和城市绿化等的建设需要,而有效解决矛盾的途径就是围海造陆。目前,广州港南沙港区、厦门港海沧港区、天津港大港港区、唐山港曹妃甸港区、营口港仙人岛港区、洋山深水港区、烟台港西港区,以及深圳港、宁波港、苏州港和连云港等都运用吹填技术实现了围海造陆。围海吹填的基本思路是利用吹填施工工艺把海底淤泥质土吹上来形成陆域,然后再对其大面积的超软弱淤泥地基进行排水固结处理。这类软土地基具有天然含水量高、孔隙率大、压缩性高、流变性显著、强度低、渗透性差等工程性质。

随着粤港澳大湾区世界级城市群的建设,珠江三角洲地区围海造陆工程蓬勃发展,需要消耗巨量的岩土填料,解决岩土填料供给矛盾的有效途径就是让软土替代岩土填料,既可以就地取材,又有利于保护环境。因而珠江三角洲地区大量的软土需要加固处理,以满足工程建设的实际需要。软土的颗粒小、比表面积大、表面电荷富集,孔隙尺度大、孔隙液富含电解质离子,使颗粒表面吸附结合水膜,成为显著影响软土工程特性的重要微观物质因素,因此软土地基加固工程中出现的问题并非都能通过宏观研究解决。软土的工程特性在很大程度上受到其微观性质的影响和控制。但长期以来,人们主要从宏观层面对软土的工程特性进行研究,因而难以抓住决定软土工程性质的本质因素。

针对上述问题,«珠江三角洲典型软土区域特性及地基稳定性评价研究»一书,从宏、微观试验及理论分析出发,对珠江三角洲区域软土工程特性及其成因的机理进行研究。运用计算机图像数字化处理技术,对各种荷载组合作用下软土微观结构形态和特征变化的实时观测图像进行量化分析,确定软土特性与微观结构参数的相关性及定量关系；由微观物理力学机制解释软土工程特性及其变化规律,以及区域软土特性成因的微观机理；揭示软土特性与微观组织结构、物质成分的关联机制和力学行为机制；在微细观层面上明确区域软土工程特性的物质基础和内在因素。针对大面积围海造陆工程吹填淤泥土地基的工程特性和物理力学性质,基于微观时效变形模型、微观渗流模型、流变模型的初步研究成果,提出了适用于超软弱吹填淤泥土地基加固的方法和工艺,并在广州南沙、厦门的吹填淤泥地基加固中成功应用,具备了应用技术创新的条件。最后,结合珠江三角洲地区典型实际工程案例对软土地基沉降进行定量分析,预测最终沉降量,得到软土地基预测最终沉降量图,并提出软土地基沉降灾害防治的对策建议和措施。

本书的出版,有助于土木建筑工程设计、施工、测量人员从微细观角度对软土地基加固及处理有全新的理解和认识,有助于岩土工程技术科研人员从微细观角度对软土的工程特性进行深入研究。本书对软土地基的加固与处理提供了有益的借鉴。

本书为广东省教育厅科研项目 (2018GKTSCX019)、广东省高职院校第一批高水平专业群项目 (GSPZYQ2020016)、第二批国家级职业教育教师教学创新团队-智能建造技术教师教学创新团队、广州番禺职业技术学院第一批校级教师教学创新团队 建筑工程技术专业教师教学创新团队的研究成果。由于作者水平有限,不妥之处,敬请批评指正。

周晖

2021.9